CN114918821B - 高精度涡电流式测厚系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高精度涡电流式测厚系统，所述测厚系统包含有控制终端、驱动器、数据对比终端、传感器、电驱动装置以及气驱动装置；所述控制终端、驱动器、数据对比终端组合构成系统的控制操作中心，且控制终端与数据对比终端整体安装于室内控制操作室；所述传感器、电驱动装置以及气驱动装置安装于上定盘部的下方，且上定盘部的下方通过预设连接有下定盘部；其中，上定盘部的底面通过螺栓固定连接于上定盘吊板的顶面中心位置处，且上定盘吊板的底面左右两侧均通过螺栓竖向贯穿连接于支柱套筒的顶端。该高精度涡电流式测厚系统，可有效避免由于长时间的使用时，磨液沉积所造成的测量面可靠性变化，影响涡电流传感器的测量精度。

Description

高精度涡电流式测厚系统

技术领域

本发明涉及金属工件加工技术领域，具体为高精度涡电流式测厚系统。

背景技术

高精度涡电流式测厚系统可有效避免由于长时间的使用时，磨液沉积所造成的测量面可靠性变化，影响涡电流传感器的测量精度。

而现在大多数的非接触式位移传感器可以有效避免接触式位移传感器所固有的工作环境恶劣、磨损大、响应速度慢这些固有缺点，同时由于测量面表面缺陷所带来的测量误差，进而提高测厚系统的精度和可靠性，和降低对于测量面的要求，同时涡电流式传感器只能测量金属。

所以我们提出了高精度涡电流式测厚系统，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供高精度涡电流式测厚系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上大多数的非接触式位移传感器可以有效避免接触式位移传感器所固有的工作环境恶劣、磨损大、响应速度慢这些固有缺点，同时由于测量面表面缺陷所带来的测量误差，进而提高测厚系统的精度和可靠性，和降低对于测量面的要求，同时涡电流式传感器只能测量金属的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高精度涡电流式测厚系统，所述测厚系统包含有控制终端、驱动器、数据对比终端、传感器、电驱动装置以及气驱动装置；

所述控制终端、驱动器、数据对比终端组合构成系统的控制操作中心，且控制终端与数据对比终端整体安装于室内控制操作室，并且控制终端直接控制驱动器、数据对比终端以及传感器；

所述传感器、电驱动装置以及气驱动装置安装于上定盘部的下方，且上定盘部的下方通过预设连接有下定盘部，并且气驱动装置直接控制上定盘部的升降操作；

其中，上定盘部的底面通过螺栓固定连接于上定盘吊板的顶面中心位置处，且上定盘吊板的底面左右两侧均通过螺栓竖向贯穿连接于支柱套筒的顶端。

优选的，所述上定盘吊板底面左右两侧支柱套筒的底端滑动贯穿连接于定盘支柱的顶端，且上定盘吊板底面左右两侧定盘支柱的底端固定连接于上研磨盘的顶面左右两侧，并且上定盘吊板的顶面中心位置处固定设置有便于将上定盘吊板通过气驱动装置带动升降的悬吊座，通过悬吊座对上定盘吊板带动进行升降。

优选的，所述下定盘部的顶面固定连接于下研磨盘的顶面，且下研磨盘的横向中心轴线与下定盘部的横向中心轴线之间相互平行分布设置，并且下研磨盘与上研磨盘之间为形状相同、规格相等的横向平行安装方式设置，防止下研磨盘与上研磨盘之间发生倾斜导致工件上下表面损毁。

优选的，所述上定盘吊板的底面中心位置处固定连接于传感器的顶面，且上定盘吊板底面上研磨盘的顶面中心位置处固定连接于驱动器的顶面，并且驱动器的顶面固定设置有端盖本体，通过传感器与端盖本体之间的距离等量替换上研磨盘与下研磨盘之间的距离。

优选的，所述上研磨盘的顶面右侧固定设置有驱动块座，且驱动块座的内端通过滑动连接的驱动块本体贯穿设置于驱动器的内部，并且上研磨盘的底面中部与下研磨盘的顶面中部预设有工件定位框架。

优选的，所述工件定位框架的右端滑动贯穿连接于延展框架的内端，且工件定位框架的内部上下两端均通过轴承横向转动连接于延展螺纹杆的外端，并且延展框架的内端螺纹贯穿连接于延展螺纹杆的外端，通过延展螺纹杆带动延展框架进行移动。

优选的，所述工件定位框架的内部左侧竖向固定设置有夹持框架，且夹持框架的内部通过轴承竖向转动连接于主双向螺纹杆的端部，并且夹持框架上下两侧主双向螺纹杆的端部通过锥形齿轮啮合连接于延展螺纹杆的外壁。

优选的，所述夹持框架内部主双向螺纹杆的上下两侧外壁均螺纹贯穿于夹持机构的外端，且夹持机构的底面与顶面均通过限位弹簧滑动贯穿于主夹持横板的内端与副夹持横板的内端，并且主夹持横板与副夹持横板之间通过拉绳相互连接设置，通过主夹持横板的移动带动拉绳连接的副夹持横板进行移动。

优选的，所述延展框架的上下两端均通过限位弹簧滑动连接于抵触竖板的中部，且延展框架的内部右侧通过轴承竖向转动设置有副双向螺纹杆的端部，且副双向螺纹杆的上下两端均通过扭力弹簧连接于延展框架的外壁，并且副双向螺纹杆的上下两端均通过拉绳连接于抵触竖板的内侧，通过抵触竖板的移动控制副双向螺纹杆旋转。

优选的，所述副双向螺纹杆的上下两端均螺纹贯穿连接于导向滑块的中部，且导向滑块的内端铰接连接于交叉延展杆的外端，并且交叉延展杆的内端通过限位弹簧滑动贯穿连接于防脱竖板的内端上下两侧，通过交叉延展杆带动防脱竖板进行移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高精度涡电流式测厚系统，通过可有效避免由于长时间的使用时，磨液沉积所造成的测量面可靠性变化，影响涡电流传感器的测量精度，其具体内容如下：

1.延展框架的内端滑动贯穿连接于工件定位框架的内部，且工件定位框架内部上下两侧的延展螺纹杆旋转螺纹连接于延展框架的上下两端，同时延展框架上下两端通过限位弹簧连接的抵触竖板受到工件定位框架的阻碍之后移动；

2.延展框架外侧通过扭力弹簧连接的副双向螺纹杆在不受抵触竖板通过拉绳的牵引之后，进行旋转，同时带动上下两侧外壁螺纹连接的导向滑块以及铰接的交叉延展杆进行翻转，与交叉延展杆通过限位弹簧滑动贯穿的防脱竖板受到交叉延展杆的推动之后向延展框架的内部进行移动，对工件的右侧外壁进行限位固定；

3.工件定位框架在与延展框架进行连接的过程中，上下两侧的延展螺纹杆20旋转并通过锥形齿轮带动夹持框架内部的主双向螺纹杆进行旋转，主双向螺纹杆外壁螺纹连接的夹持机构被带动进行移动，同时在工件的左侧外壁接触到夹持机构底面的主夹持横板之后带动主夹持横板进行移动，同时主夹持横板通过拉绳带动副夹持横板方向移动将工件的上下两侧外壁进行限位夹持；

4.上定盘吊板通过底面左右两侧的支柱套筒与定盘支柱在升降过程中防止发生偏移，同时通过气驱动装置改变上定盘吊板与上研磨盘之间的距离，并带动上定盘吊板底面中部的传感器与端盖本体之间的距离等量替换上研磨盘与下研磨盘之间的距离，同时将工件定位框架18与延展框架限位工件放置于上研磨盘与下研磨盘之间；

5.上研磨盘与下研磨盘通过电驱动装置带动反向旋转时，其之间的距离会通过传感器实时并持续的传输至数据对比终端处，通过数据对比终端将预定数据与实时数据进行对比，并将对比结果发送至控制终端处，由控制终端控制驱动器旋转是否达到所需厚度从而选择是否需要继续控制上研磨盘与下研磨盘进行工作。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明工件定位框架安装结构示意图；

图3为本发明整体工作流程图；

图4为本发明测厚工作流程图；

图5为本发明工件定位框架与延展框架安装结构示意图；

图6为本发明图5中A处放大结构示意图；

图7为本发明图5中B处放大结构示意图；

图8为本发明夹持机构安装结构示意图；

图9为本发明工件定位框架侧剖面结构示意图；

图10为本发明延展框架侧剖面结构示意图。

图中：1、控制终端；2、驱动器；3、数据对比终端；4、传感器；5、电驱动装置；6、气驱动装置；7、上定盘部；8、下定盘部；9、上定盘吊板；10、支柱套筒；11、定盘支柱；12、上研磨盘；13、悬吊座；14、下研磨盘；15、端盖本体；16、驱动块座；17、驱动块本体；18、工件定位框架；19、延展框架；20、延展螺纹杆；21、夹持框架；22、主双向螺纹杆；23、锥形齿轮；24、夹持机构；25、主夹持横板；26、副夹持横板；27、拉绳；28、抵触竖板；29、副双向螺纹杆；30、导向滑块；31、交叉延展杆；32、防脱竖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供技术方案：高精度涡电流式测厚系统，所述测厚系统包含有控制终端1、驱动器2、数据对比终端3、传感器4、电驱动装置5以及气驱动装置6；

控制终端1、驱动器2、数据对比终端3组合构成系统的控制操作中心，且控制终端1与数据对比终端3整体安装于室内控制操作室，并且控制终端1直接控制驱动器2、数据对比终端3以及传感器4；

传感器4、电驱动装置5以及气驱动装置6安装于上定盘部7的下方，且上定盘部7的下方通过预设连接有下定盘部8，并且气驱动装置6直接控制上定盘部7的升降操作；如图4所示，其之间的距离会通过传感器4实时并持续的传输至数据对比终端3处，通过数据对比终端3将预定数据与实时数据进行对比，并将对比结果发送至控制终端1处，由控制终端1控制驱动器2旋转是否达到所需厚度；

其中，上定盘部7的底面通过螺栓固定连接于上定盘吊板9的顶面中心位置处，且上定盘吊板9的底面左右两侧均通过螺栓竖向贯穿连接于支柱套筒10的顶端；上定盘吊板9底面左右两侧支柱套筒10的底端滑动贯穿连接于定盘支柱11的顶端，如图2所示，上定盘吊板9通过底面左右两侧的支柱套筒10与定盘支柱11在升降过程中防止发生偏移，同时通过气驱动装置6改变上定盘吊板9与上研磨盘12之间的距离；且上定盘吊板9底面左右两侧定盘支柱11的底端固定连接于上研磨盘12的顶面左右两侧，并且上定盘吊板9的顶面中心位置处固定设置有便于将上定盘吊板9通过气驱动装置6带动升降的悬吊座13。

下定盘部8的顶面固定连接于下研磨盘14的顶面，且下研磨盘14的横向中心轴线与下定盘部8的横向中心轴线之间相互平行分布设置，并且下研磨盘14与上研磨盘12之间为形状相同、规格相等的横向平行安装方式设置。

上定盘吊板9的底面中心位置处固定连接于传感器4的顶面，且上定盘吊板9底面上研磨盘12的顶面中心位置处固定连接于驱动器2的顶面，并且驱动器2的顶面固定设置有端盖本体15；如图2所示，上定盘吊板9底面中部的传感器4与端盖本体15之间的距离等量替换上研磨盘12与下研磨盘14之间的距离。

上研磨盘12的顶面右侧固定设置有驱动块座16，且驱动块座16的内端通过滑动连接的驱动块本体17贯穿设置于驱动器2的内部，并且上研磨盘12的底面中部与下研磨盘14的顶面中部预设有工件定位框架18。

工件定位框架18的右端滑动贯穿连接于延展框架19的内端，且工件定位框架18的内部上下两端均通过轴承横向转动连接于延展螺纹杆20的外端，并且延展框架19的内端螺纹贯穿连接于延展螺纹杆20的外端。

工件定位框架18的内部左侧竖向固定设置有夹持框架21，且夹持框架21的内部通过轴承竖向转动连接于主双向螺纹杆22的端部，并且夹持框架21上下两侧主双向螺纹杆22的端部通过锥形齿轮23啮合连接于延展螺纹杆20的外壁。

夹持框架21内部主双向螺纹杆22的上下两侧外壁均螺纹贯穿于夹持机构24的外端，且夹持机构24的底面与顶面均通过限位弹簧滑动贯穿于主夹持横板25的内端与副夹持横板26的内端，并且主夹持横板25与副夹持横板26之间通过拉绳27相互连接设置。

延展框架19的上下两端均通过限位弹簧滑动连接于抵触竖板28的中部，且延展框架19的内部右侧通过轴承竖向转动设置有副双向螺纹杆29的端部，且副双向螺纹杆29的上下两端均通过扭力弹簧连接于延展框架19的外壁，并且副双向螺纹杆29的上下两端均通过拉绳27连接于抵触竖板28的内侧。

副双向螺纹杆29的上下两端均螺纹贯穿连接于导向滑块30的中部，且导向滑块30的内端铰接连接于交叉延展杆31的外端，并且交叉延展杆31的内端通过限位弹簧滑动贯穿连接于防脱竖板32的内端上下两侧。

工作原理：在使用该高精度涡电流式测厚系统之前，需要先检查装置整体情况，确定能够进行正常工作，根据图1－图10所示，首先延展框架19的内端滑动贯穿连接于工件定位框架18的内部，且工件定位框架18内部上下两侧的延展螺纹杆20旋转螺纹连接于延展框架19的上下两端，同时延展框架19上下两端通过限位弹簧连接的抵触竖板28受到工件定位框架18的阻碍之后移动；

延展框架19外侧通过扭力弹簧连接的副双向螺纹杆29在不受抵触竖板28通过拉绳27的牵引之后，进行旋转，同时带动上下两侧外壁螺纹连接的导向滑块30以及铰接的交叉延展杆31进行翻转，与交叉延展杆31通过限位弹簧滑动贯穿的防脱竖板32受到交叉延展杆31的推动之后向延展框架19的内部进行移动，对工件的右侧外壁进行限位固定；

工件定位框架18在与延展框架19进行连接的过程中，上下两侧的延展螺纹杆20旋转并通过锥形齿轮23带动夹持框架21内部的主双向螺纹杆22进行旋转，主双向螺纹杆22外壁螺纹连接的夹持机构24被带动进行移动，同时在工件的左侧外壁接触到夹持机构24底面的主夹持横板25之后带动主夹持横板25进行移动，同时主夹持横板25通过拉绳27带动副夹持横板26方向移动将工件的上下两侧外壁进行限位夹持；

上定盘吊板9通过底面左右两侧的支柱套筒10与定盘支柱11在升降过程中防止发生偏移，同时通过气驱动装置6改变上定盘吊板9与上研磨盘12之间的距离，并带动上定盘吊板9底面中部的传感器4与端盖本体15之间的距离等量替换上研磨盘12与下研磨盘14之间的距离，同时将工件定位框架18与延展框架19限位工件放置于上研磨盘12与下研磨盘14之间；

在上研磨盘12与下研磨盘14通过电驱动装置5带动反向旋转时，其之间的距离会通过传感器4实时并持续的传输至数据对比终端3处，通过数据对比终端3将预定数据与实时数据进行对比，并将对比结果发送至控制终端1处，由控制终端1控制驱动器2旋转是否达到所需厚度从而选择是否需要继续控制上研磨盘12与下研磨盘14进行工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.高精度涡电流式测厚系统，其特征在于，测厚系统包含有控制终端(1)、驱动器(2)、数据对比终端(3)、传感器(4)、电驱动装置(5)以及气驱动装置(6)；

所述控制终端(1)、驱动器(2)、数据对比终端(3)组合构成系统的控制操作中心，且控制终端(1)与数据对比终端(3)整体安装于室内控制操作室，并且控制终端(1)直接控制驱动器(2)、数据对比终端(3)以及传感器(4)；

所述传感器(4)、电驱动装置(5)以及气驱动装置(6)安装于上定盘部(7)的下方，且上定盘部(7)的下方通过预设连接有下定盘部(8)，并且气驱动装置(6)直接控制上定盘部(7)的升降操作；

其中，上定盘部(7)的底面通过螺栓固定连接于上定盘吊板(9)的顶面中心位置处，且上定盘吊板(9)的底面左右两侧均通过螺栓竖向贯穿连接于支柱套筒(10)的顶端；

所述上定盘吊板(9)的底面中心位置处固定连接于传感器(4)的顶面，且上定盘吊板(9)底面上研磨盘(12)的顶面中心位置处固定连接于驱动器(2)的顶面，并且驱动器(2)的顶面固定设置有端盖本体(15)；

所述上研磨盘(12)的顶面右侧固定设置有驱动块座(16)，且驱动块座(16)的内端通过滑动连接的驱动块本体(17)贯穿设置于驱动器(2)的内部，并且上研磨盘(12)的底面中部与下研磨盘(14)的顶面中部预设有工件定位框架(18)；

所述工件定位框架(18)的右端滑动贯穿连接于延展框架(19)的内端，且工件定位框架(18)的内部上下两端均通过轴承横向转动连接于延展螺纹杆(20)的外端，并且延展框架(19)的内端螺纹贯穿连接于延展螺纹杆(20)的外端；

所述工件定位框架(18)的内部左侧竖向固定设置有夹持框架(21)，且夹持框架(21)的内部通过轴承竖向转动连接于主双向螺纹杆(22)的端部，并且夹持框架(21)上下两侧主双向螺纹杆(22)的端部通过锥形齿轮(23)啮合连接于延展螺纹杆(20)的外壁；

所述夹持框架(21)内部主双向螺纹杆(22)的上下两侧外壁均螺纹贯穿于夹持机构(24)的外端，且夹持机构(24)的底面与顶面均通过限位弹簧滑动贯穿于主夹持横板(25)的内端与副夹持横板(26)的内端，并且主夹持横板(25)与副夹持横板(26)之间通过拉绳(27)相互连接设置；

所述延展框架(19)的上下两端均通过限位弹簧滑动连接于抵触竖板(28)的中部，且延展框架(19)的内部右侧通过轴承竖向转动设置有副双向螺纹杆(29)的端部，且副双向螺纹杆(29)的上下两端均通过扭力弹簧连接于延展框架(19)的外壁，并且副双向螺纹杆(29)的上下两端均通过拉绳(27)连接于抵触竖板(28)的内侧；

所述副双向螺纹杆(29)的上下两端均螺纹贯穿连接于导向滑块(30)的中部，且导向滑块(30)的内端铰接连接于交叉延展杆(31)的外端，并且交叉延展杆(31)的内端通过限位弹簧滑动贯穿连接于防脱竖板(32)的内端上下两侧。

2.根据权利要求1所述的高精度涡电流式测厚系统，其特征在于：所述上定盘吊板(9)底面左右两侧支柱套筒(10)的底端滑动贯穿连接于定盘支柱(11)的顶端，且上定盘吊板(9)底面左右两侧定盘支柱(11)的底端固定连接于上研磨盘(12)的顶面左右两侧，并且上定盘吊板(9)的顶面中心位置处固定设置有便于将上定盘吊板(9)通过气驱动装置(6)带动升降的悬吊座(13)。

3.根据权利要求2所述的高精度涡电流式测厚系统，其特征在于：所述下定盘部(8)的顶面固定连接于下研磨盘(14)的顶面，且下研磨盘(14)的横向中心轴线与下定盘部(8)的横向中心轴线之间相互平行分布设置，并且下研磨盘(14)与上研磨盘(12)之间为形状相同、规格相等的横向平行安装方式设置。